Remove as much trailing whitespace as possible.
[asterisk/asterisk.git] / codecs / lpc10 / synths.c
1 /*
2
3 $Log$
4 Revision 1.16  2004/06/26 03:50:14  markster
5 Merge source cleanups (bug #1911)
6
7 Revision 1.15  2003/09/27 02:45:37  markster
8 Fix various compiler warnings (bug #322)
9
10 Revision 1.2  2003/09/27 02:45:37  markster
11 Fix various compiler warnings (bug #322)
12
13 Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
14 mer feb 12 14:56:57 CET 2003
15
16 Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
17 Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
18
19  * Revision 1.2  1996/08/20  20:42:59  jaf
20  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
21  * code, and put them in struct lpc10_decoder_state that is passed as an
22  * argument.
23  *
24  * Removed init function, since all initialization is now done in
25  * init_lpc10_decoder_state().
26  *
27  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:33  jaf
28  * Initial revision
29  *
30
31 */
32
33 /*  -- translated by f2c (version 19951025).
34    You must link the resulting object file with the libraries:
35         -lf2c -lm   (in that order)
36 */
37
38 #include "f2c.h"
39
40 #ifdef P_R_O_T_O_T_Y_P_E_S
41 extern int synths_(integer *voice, integer *pitch, real *rms, real *rc, real *speech, integer *k, struct lpc10_decoder_state *st);
42 /* comlen contrl_ 12 */
43 /*:ref: pitsyn_ 14 12 4 4 4 6 6 4 4 4 6 6 4 6 */
44 /*:ref: irc2pc_ 14 5 6 6 4 6 6 */
45 /*:ref: bsynz_ 14 7 6 4 4 6 6 6 6 */
46 /*:ref: deemp_ 14 2 6 4 */
47 /*:ref: initpitsyn_ 14 0 */
48 /*:ref: initbsynz_ 14 0 */
49 /*:ref: initdeemp_ 14 0 */
50 #endif
51
52 /* Common Block Declarations */
53
54 extern struct {
55     integer order, lframe;
56     logical corrp;
57 } contrl_;
58
59 #define contrl_1 contrl_
60
61 /* Table of constant values */
62
63 static real c_b2 = .7f;
64
65 /* ***************************************************************** */
66
67 /*      SYNTHS Version 54 */
68
69 /* $Log$
70  * Revision 1.16  2004/06/26 03:50:14  markster
71  * Merge source cleanups (bug #1911)
72  *
73  * Revision 1.15  2003/09/27 02:45:37  markster
74  * Fix various compiler warnings (bug #322)
75  *
76  * Revision 1.2  2003/09/27 02:45:37  markster
77  * Fix various compiler warnings (bug #322)
78  *
79  * Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
80  * mer feb 12 14:56:57 CET 2003
81  *
82  * Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
83  * Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
84  *
85  * Revision 1.2  1996/08/20  20:42:59  jaf
86  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
87  * code, and put them in struct lpc10_decoder_state that is passed as an
88  * argument.
89  *
90  * Removed init function, since all initialization is now done in
91  * init_lpc10_decoder_state().
92  *
93  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:33  jaf
94  * Initial revision
95  * */
96 /* Revision 1.5  1996/03/26  19:31:58  jaf */
97 /* Commented out trace statements. */
98
99 /* Revision 1.4  1996/03/25  19:41:01  jaf */
100 /* Changed so that MAXFRM samples are always returned in the output array */
101 /* SPEECH. */
102
103 /* This required delaying the returned samples by MAXFRM sample times, */
104 /* and remembering any "left over" samples returned by PITSYN from one */
105 /* call of SYNTHS to the next. */
106
107 /* Changed size of SPEECH from 2*MAXFRM to MAXFRM.  Removed local */
108 /* variable SOUT.  Added local state variables BUF and BUFLEN. */
109
110 /* Revision 1.3  1996/03/25  19:20:10  jaf */
111 /* Added comments about the range of possible return values for argument */
112 /* K, and increased the size of the arrays filled in by PITSYN from 11 to */
113 /* 16, as has been already done inside of PITSYN. */
114
115 /* Revision 1.2  1996/03/22  00:18:18  jaf */
116 /* Added comments explaining meanings of input and output parameters, and */
117 /* indicating which array indices can be read or written. */
118
119 /* Added entry INITSYNTHS, which does nothing except call the */
120 /* corresponding initialization entries for subroutines PITSYN, BSYNZ, */
121 /* and DEEMP. */
122
123 /* Revision 1.1  1996/02/07 14:49:44  jaf */
124 /* Initial revision */
125
126
127 /* ***************************************************************** */
128
129 /* The note below is from the distributed version of the LPC10 coder. */
130 /* The version of the code below has been modified so that SYNTHS always */
131 /* has a constant frame length output of MAXFRM. */
132
133 /* Also, BSYNZ and DEEMP need not be modified to work on variable */
134 /* positions within an array.  It is only necessary to pass the first */
135 /* index desired as the array argument.  What actually gets passed is the */
136 /* address of that array position, which the subroutine treats as the */
137 /* first index of the array. */
138
139 /* This technique is used in subroutine ANALYS when calling PREEMP, so it */
140 /* appears that multiple people wrote different parts of this LPC10 code, */
141 /* and that they didn't necessarily have equivalent knowledge of Fortran */
142 /* (not surprising). */
143
144 /*  NOTE: There is excessive buffering here, BSYNZ and DEEMP should be */
145 /*        changed to operate on variable positions within SOUT.  Also, */
146 /*        the output length parameter is bogus, and PITSYN should be */
147 /*        rewritten to allow a constant frame length output. */
148
149 /* Input: */
150 /*  VOICE  - Half frame voicing decisions */
151 /*           Indices 1 through 2 read. */
152 /* Input/Output: */
153 /*  PITCH  - Pitch */
154 /*           PITCH is restricted to range 20 to 156, inclusive, */
155 /*           before calling subroutine PITSYN, and then PITSYN */
156 /*           can modify it further under some conditions. */
157 /*  RMS    - Energy */
158 /*           Only use is for debugging, and passed to PITSYN. */
159 /*           See comments there for how it can be modified. */
160 /*  RC     - Reflection coefficients */
161 /*           Indices 1 through ORDER restricted to range -.99 to .99, */
162 /*           before calling subroutine PITSYN, and then PITSYN */
163 /*           can modify it further under some conditions. */
164 /* Output: */
165 /*  SPEECH - Synthesized speech samples. */
166 /*           Indices 1 through the final value of K are written. */
167 /*  K      - Number of samples placed into array SPEECH. */
168 /*           This is always MAXFRM. */
169
170 /* Subroutine */ int synths_(integer *voice, integer *pitch, real *
171         rms, real *rc, real *speech, integer *k, struct lpc10_decoder_state *st)
172 {
173     /* Initialized data */
174
175     real *buf;
176     integer *buflen;
177
178     /* System generated locals */
179     integer i__1;
180     real r__1, r__2;
181
182     /* Local variables */
183     real rmsi[16];
184     integer nout, ivuv[16], i__, j;
185     extern /* Subroutine */ int deemp_(real *, integer *, struct lpc10_decoder_state *);
186     real ratio;
187     integer ipiti[16];
188     real g2pass;
189     real pc[10];
190     extern /* Subroutine */ int pitsyn_(integer *, integer *, integer *, real
191             *, real *, integer *, integer *, integer *, real *, real *,
192             integer *, real *, struct lpc10_decoder_state *);
193     real rci[160]       /* was [10][16] */;
194
195 /* $Log$
196  * Revision 1.16  2004/06/26 03:50:14  markster
197  * Merge source cleanups (bug #1911)
198  *
199  * Revision 1.15  2003/09/27 02:45:37  markster
200  * Fix various compiler warnings (bug #322)
201  *
202  * Revision 1.2  2003/09/27 02:45:37  markster
203  * Fix various compiler warnings (bug #322)
204  *
205  * Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
206  * mer feb 12 14:56:57 CET 2003
207  *
208  * Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
209  * Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
210  *
211  * Revision 1.2  1996/08/20  20:42:59  jaf
212  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
213  * code, and put them in struct lpc10_decoder_state that is passed as an
214  * argument.
215  *
216  * Removed init function, since all initialization is now done in
217  * init_lpc10_decoder_state().
218  *
219  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:33  jaf
220  * Initial revision
221  * */
222 /* Revision 1.3  1996/03/29  22:03:47  jaf */
223 /* Removed definitions for any constants that were no longer used. */
224
225 /* Revision 1.2  1996/03/26  19:34:33  jaf */
226 /* Added comments indicating which constants are not needed in an */
227 /* application that uses the LPC-10 coder. */
228
229 /* Revision 1.1  1996/02/07  14:43:51  jaf */
230 /* Initial revision */
231
232 /*   LPC Configuration parameters: */
233 /* Frame size, Prediction order, Pitch period */
234 /*       Arguments */
235 /* $Log$
236  * Revision 1.16  2004/06/26 03:50:14  markster
237  * Merge source cleanups (bug #1911)
238  *
239  * Revision 1.15  2003/09/27 02:45:37  markster
240  * Fix various compiler warnings (bug #322)
241  *
242  * Revision 1.2  2003/09/27 02:45:37  markster
243  * Fix various compiler warnings (bug #322)
244  *
245  * Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
246  * mer feb 12 14:56:57 CET 2003
247  *
248  * Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
249  * Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
250  *
251  * Revision 1.2  1996/08/20  20:42:59  jaf
252  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
253  * code, and put them in struct lpc10_decoder_state that is passed as an
254  * argument.
255  *
256  * Removed init function, since all initialization is now done in
257  * init_lpc10_decoder_state().
258  *
259  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:33  jaf
260  * Initial revision
261  * */
262 /* Revision 1.3  1996/03/29  22:05:55  jaf */
263 /* Commented out the common block variables that are not needed by the */
264 /* embedded version. */
265
266 /* Revision 1.2  1996/03/26  19:34:50  jaf */
267 /* Added comments indicating which constants are not needed in an */
268 /* application that uses the LPC-10 coder. */
269
270 /* Revision 1.1  1996/02/07  14:44:09  jaf */
271 /* Initial revision */
272
273 /*   LPC Processing control variables: */
274
275 /* *** Read-only: initialized in setup */
276
277 /*  Files for Speech, Parameter, and Bitstream Input & Output, */
278 /*    and message and debug outputs. */
279
280 /* Here are the only files which use these variables: */
281
282 /* lpcsim.f setup.f trans.f error.f vqsetup.f */
283
284 /* Many files which use fdebug are not listed, since it is only used in */
285 /* those other files conditionally, to print trace statements. */
286 /*      integer fsi, fso, fpi, fpo, fbi, fbo, pbin, fmsg, fdebug */
287 /*  LPC order, Frame size, Quantization rate, Bits per frame, */
288 /*    Error correction */
289 /* Subroutine SETUP is the only place where order is assigned a value, */
290 /* and that value is 10.  It could increase efficiency 1% or so to */
291 /* declare order as a constant (i.e., a Fortran PARAMETER) instead of as
292 */
293 /* a variable in a COMMON block, since it is used in many places in the */
294 /* core of the coding and decoding routines.  Actually, I take that back.
295 */
296 /* At least when compiling with f2c, the upper bound of DO loops is */
297 /* stored in a local variable before the DO loop begins, and then that is
298 */
299 /* compared against on each iteration. */
300 /* Similarly for lframe, which is given a value of MAXFRM in SETUP. */
301 /* Similarly for quant, which is given a value of 2400 in SETUP.  quant */
302 /* is used in only a few places, and never in the core coding and */
303 /* decoding routines, so it could be eliminated entirely. */
304 /* nbits is similar to quant, and is given a value of 54 in SETUP. */
305 /* corrp is given a value of .TRUE. in SETUP, and is only used in the */
306 /* subroutines ENCODE and DECODE.  It doesn't affect the speed of the */
307 /* coder significantly whether it is .TRUE. or .FALSE., or whether it is
308 */
309 /* a constant or a variable, since it is only examined once per frame. */
310 /* Leaving it as a variable that is set to .TRUE.  seems like a good */
311 /* idea, since it does enable some error-correction capability for */
312 /* unvoiced frames, with no change in the coding rate, and no noticeable
313 */
314 /* quality difference in the decoded speech. */
315 /*      integer quant, nbits */
316 /* *** Read/write: variables for debugging, not needed for LPC algorithm
317 */
318
319 /*  Current frame, Unstable frames, Output clip count, Max onset buffer,
320 */
321 /*    Debug listing detail level, Line count on listing page */
322
323 /* nframe is not needed for an embedded LPC10 at all. */
324 /* nunsfm is initialized to 0 in SETUP, and incremented in subroutine */
325 /* ERROR, which is only called from RCCHK.  When LPC10 is embedded into */
326 /* an application, I would recommend removing the call to ERROR in RCCHK,
327 */
328 /* and remove ERROR and nunsfm completely. */
329 /* iclip is initialized to 0 in SETUP, and incremented in entry SWRITE in
330 */
331 /* sread.f.  When LPC10 is embedded into an application, one might want */
332 /* to cause it to be incremented in a routine that takes the output of */
333 /* SYNTHS and sends it to an audio device.  It could be optionally */
334 /* displayed, for those that might want to know what it is. */
335 /* maxosp is never initialized to 0 in SETUP, although it probably should
336 */
337 /* be, and it is updated in subroutine ANALYS.  I doubt that its value */
338 /* would be of much interest to an application in which LPC10 is */
339 /* embedded. */
340 /* listl and lincnt are not needed for an embedded LPC10 at all. */
341 /*      integer nframe, nunsfm, iclip, maxosp, listl, lincnt */
342 /*      common /contrl/ fsi, fso, fpi, fpo, fbi, fbo, pbin, fmsg, fdebug */
343 /*      common /contrl/ quant, nbits */
344 /*      common /contrl/ nframe, nunsfm, iclip, maxosp, listl, lincnt */
345 /*       Parameters/constants */
346 /*       Local variables that need not be saved */
347 /*       Local state */
348 /*       BUF is a buffer of speech samples that would have been returned
349 */
350 /*       by the older version of SYNTHS, but the newer version doesn't, */
351 /*       so that the newer version can always return MAXFRM samples on */
352 /*       every call.  This has the effect of delaying the return of */
353 /*       samples for one additional frame time. */
354
355 /*       Indices 1 through BUFLEN contain samples that are left over from
356 */
357 /*       the last call to SYNTHS.  Given the way that PITSYN works, */
358 /*       BUFLEN should always be in the range MAXFRM-MAXPIT+1 through */
359 /*       MAXFRM, inclusive, after a call to SYNTHS is complete. */
360
361 /*       On the first call to SYNTHS (or the first call after */
362 /*       reinitializing with the entry INITSYNTHS), BUFLEN is MAXFRM, and
363 */
364 /*       a frame of silence is always returned. */
365     /* Parameter adjustments */
366     if (voice) {
367         --voice;
368         }
369     if (rc) {
370         --rc;
371         }
372     if (speech) {
373         --speech;
374         }
375
376     /* Function Body */
377     buf = &(st->buf[0]);
378     buflen = &(st->buflen);
379
380 /* Computing MAX */
381     i__1 = min(*pitch,156);
382     *pitch = max(i__1,20);
383     i__1 = contrl_1.order;
384     for (i__ = 1; i__ <= i__1; ++i__) {
385 /* Computing MAX */
386 /* Computing MIN */
387         r__2 = rc[i__];
388         r__1 = min(r__2,.99f);
389         rc[i__] = max(r__1,-.99f);
390     }
391     pitsyn_(&contrl_1.order, &voice[1], pitch, rms, &rc[1], &contrl_1.lframe,
392             ivuv, ipiti, rmsi, rci, &nout, &ratio, st);
393     if (nout > 0) {
394         i__1 = nout;
395         for (j = 1; j <= i__1; ++j) {
396
397 /*             Add synthesized speech for pitch period J to the en
398 d of */
399 /*             BUF. */
400
401             irc2pc_(&rci[j * 10 - 10], pc, &contrl_1.order, &c_b2, &g2pass);
402             bsynz_(pc, &ipiti[j - 1], &ivuv[j - 1], &buf[*buflen], &rmsi[j - 1]
403                     , &ratio, &g2pass, st);
404             deemp_(&buf[*buflen], &ipiti[j - 1], st);
405             *buflen += ipiti[j - 1];
406         }
407
408 /*          Copy first MAXFRM samples from BUF to output array SPEECH
409 */
410 /*          (scaling them), and then remove them from the beginning of
411  */
412 /*          BUF. */
413
414         for (i__ = 1; i__ <= 180; ++i__) {
415             speech[i__] = buf[i__ - 1] / 4096.f;
416         }
417         *k = 180;
418         *buflen += -180;
419         i__1 = *buflen;
420         for (i__ = 1; i__ <= i__1; ++i__) {
421             buf[i__ - 1] = buf[i__ + 179];
422         }
423     }
424     return 0;
425 } /* synths_ */